(Y,Gd)2O3:Eu荧光纳米粒子的合成及其在免疫分析中的应用

论文摘要

随着分子生物学和临床医学检测的发展,生物标记材料的研究和应用也逐渐成为人们研究的热点之一。稀土荧光纳米粒子作为一种新型的荧光标记物具有Stokes位移大、荧光发射强度高、半峰宽窄和荧光寿命长等独特的光谱性能,将其作为标记物应用于生物分析可以显著提高检测的灵敏度,因此具有很好的应用前景。稀土氧化物是一种应用广泛的发光材料,然而,其在生物分析中的应用一直是一个难点。这是因为,能够用于生物分析的纳米粒子必须具有粒径小、分散性好和水溶性好的特点,而稀土氧化物通常需要经过高温合成,高温处理后的粒子不具有水溶性。为此,本课题尝试合成水溶性稀土氧化物纳米粒子并将其用于免疫分析。本实验采用反相微乳液法合成（Y,Gd）2O3:Eu荧光纳米粒子,并对合成条件进行了选择。合成的最佳条件如下：选择TritonX-100作为表面活性剂,表面活性剂TritonX-100和助表面活性剂正己醇的体积比为2：1；合成氢氧化物前驱体的反应温度为25℃,反应时间为1.5h,稀土离子总量和氨水的摩尔比为1：6；前驱体煅烧温度为800℃,煅烧时间为3h；Gd3+和Eu3+掺杂摩尔百分比均为10%。对合成的（Y,Gd）2O3:Eu纳米粒子粉体进行了表征。根据荧光光谱可知,合成粒子的最大激发和发射峰位分别为262和610nm; XRD检测结果表明,合成了单一相立方晶系（Y,Gd）2O3:Eu晶体,平均晶粒度为37nm; TEM测试表明合成粒子的分散性较好,粒径在30～40nm之间。考察了（Y,Gd）2O3:Eu纳米粒子胶体溶液的荧光性能,结果表明,当溶液的pH为8.0时,粒子溶液的荧光性能稳定,最大激发和发射波长分别为253nm和610nm。测得溶液中合成粒子的荧光寿命为1.11ms,量子产率为23%。用氨基硅烷对合成的（Y,Gd）2O3:Eu纳米粒子表面进行修饰,修饰后粒子具有良好的水溶性和生物相容性。用修饰后的纳米粒子标记羊抗人IgG,通过竞争免疫分析法实现了对羊抗人IgG的检测。当羊抗人IgG浓度在2-16μg/mL范围内,（Y,Gd）2O3:Eu粒子的荧光强度I与羊抗人IgG的浓度c之间存在较好的线性关系,线性回归方程为I=—18.3c+603（c的单位：μg/mL）,线性相关系数为0.9915,方法的检出限为0.7μg/mL。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 纳米材料简介
• 1.2 稀土发光纳米材料简介
• 1.2.1 稀土发光纳米材料的发光机理
• 1.2.2 稀土发光纳米材料的发光特点
• 1.3 稀土发光纳米材料的合成
• 1.3.1 微乳液法
• 1.3.2 沉淀法
• 1.3.3 水热法
• 1.3.4 溶胶-凝胶法
• 1.4 稀土发光纳米粒子的表面修饰
• 1.4.1 无机壳层修饰
• 1.4.2 有机小分子修饰
• 1.4.3 有机高分子修饰
• 1.5 稀土发光纳米粒子在生物分析中的应用
• 1.5.1 在荧光共振能量转移中的应用
• 1.5.2 在生物标记中的应用
• 1.5.3 在荧光免疫分析中的应用
• 1.6 本课题的意义和主要内容
• 2O₃：Eu纳米粒子的合成与表征'>第2章 （Y,Gd）₂O₃：Eu纳米粒子的合成与表征
• 2.1 主要试剂和仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 主要试剂的配制
• 2O₃：Eu纳米粒子'>2.2.2 微乳液法合成（Y,Gd）₂O₃：Eu纳米粒子
• 2O₃：Eu纳米粒子粉体的表征'>2.2.3 （Y,Gd）₂O₃：Eu纳米粒子粉体的表征
• 2.3 结果与讨论
• 2O₃：Eu纳米粒子'>2.3.1 微乳液法合成（Y,Gd）₂O₃：Eu纳米粒子
• 2O₃：Eu纳米粒子粉体的表征'>2.3.2 （Y,Gd）₂O₃：Eu纳米粒子粉体的表征
• 2O₃：Eu胶体溶液的荧光性能'>2.3.3 （Y,Gd）₂O₃：Eu胶体溶液的荧光性能
• 2.4 本章小结
• 2O₃：Eu纳米粒子的表面修饰及其在免疫分析中的应用'>第3章 （Y,Gd）₂O₃：Eu纳米粒子的表面修饰及其在免疫分析中的应用
• 3.1 主要试剂和仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 主要试剂的配制
• 3.2.2 纳米粒子表面的氨基化修饰
• 3.2.3 氨基化纳米粒子标记羊抗人IgG
• 3.2.4 被标记羊抗人IgG和人IgG的特异性结合
• 3.2.5 竞争免疫分析法检测羊抗人IgG
• 3.2.6 荧光测定的条件
• 3.3 结果与讨论
• 2O₃：Eu粒子的表面修饰及其对抗体的标记'>3.3.1 （YGd）₂O₃：Eu粒子的表面修饰及其对抗体的标记
• 3.3.2 表面修饰后纳米粒子的表征
• 3.3.3 氨基化纳米粒子标记羊抗人IgG
• 3.3.4 被标记羊抗人IgG和人IgG的特异性结合
• 3.3.5 竞争免疫分析法检测羊抗人IgG
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢